Vše co potřebujeme vědět ohledně bílkovin

6.6.2018

Úvod

Sportovní výživa je jedním z hlavních pilířů pro úspěch. Sportovec, který neřeší příjem a výdej velmi pravděpodobně nedosáhne takových výsledků, jako ten, který má dokonale vyřešený příjem energie ve vztahu s výdejem. Výživa jako taková obsahuje tři hlavní složky, bílkoviny, sacharidy a tuky. Každá z těchto složek má rozdílnou úlohu v lidském těle, nároky na její příjem jsou odlišné také, stejně jako vhodné načasování příjmu. Pro posun kupředu je nutné znát základní informace týkající se každé z těchto tří složek výživy. V následujícím článku si detailněji rozebereme bílkoviny a objasníme si základní informace týkající se jejich příjmu, načasování, některé důležité pojmy, které s nimi souvisí. Podíváme se také na konkrétní výrobky, kde si popíšeme jednotlivé druhy spolu s doporučením, pro které situace jsou vhodné a podle jakých kritérií vybírat. Jelikož je otázka bílkovin mnohdy zahalena polopravdami a vytržením informací z kontextu, pokusím se některé tyto skutečnosti objasnit. Vzhledem k nárůstu počtu vyznavačů vegetariánství si vysvětíme, na co si dávat pozor při výběru rostlinného proteinu a jaký je rozdíl mezi živočišnými a rostlinnými bílkovinami.

bílkoviny

Obecná charakteristika bílkovin

Bílkoviny jsou typem molekuly, která se skládá z jednotlivých aminokyselin. Některé z těchto aminokyselin si naše tělo nedokáže vyrobit samo a nazývají se esenciální. Energetická hodnota bílkovin je 17kJ (4kcal). Ze tří hlavních makroživin, tedy bílkovin, sacharidů a tuků mají bílkoviny nejvyšší takzvaný termický efekt, což znamená, že pro jejich efektivní zpracování naše tělo potřebuje vydat největší množství energie. Tento fakt je podstatný zejména v období diet, kdy zvýšený příjem bílkovin představuje větší množství energie vydané na zpracování této živiny. Pro doplnění esenciálních aminokyselin je nutný příjem bílkovin i tehdy, pokud neděláme žádnou pohybovou aktivitu. V případě konzumace bílkovin si je naše tělo rozloží na jednotlivé aminokyseliny, které jsou následně využity k tvorbě vlastních bílkovin. Pokud je tedy přísun bílkovin ze stravy malý, nemůže naše tělo budovat nebo opravovat svoje vlastní bílkoviny a dochází tak například ke svalové atrofii (úbytek svalové hmoty), což je ve sportu velmi nežádoucí jev. Funkcí bílkovin v těle je hned několik:

Stavební – jako například stavba kloubních struktur (kolagen)
Transportní a skladovací – jako například hemoglobin, což je transportní protein červených krvinek nutný pro rozvod kyslíku v těle
Zajišťující pohyb – aktinová a myozinová vlákna nutná pro svalovou kontrakci
Katalytické, řídící a regulační – nejrůznější enzymy, hormony a receptory
Ochranné a obranné – imunoglobuliny jsou například látky signalizující poškození organizmu[1, 2]

Živočišné bílkoviny

Bílkoviny obecně můžeme dělit na rostlinné a živočišné. Živočišné bílkoviny obsahují všechny esenciální aminokyseliny, označují se tedy jako plnohodnotné. Zdrojem těchto bílkovin jsou veškeré živočišné produkty (jak název napovídá), například maso, vejce, mléčné výrobky. Výhodou živočišných bílkovin je i vyšší obsah zdraví prospěšných látek oproti bílkovinám rostlinným. Jedná se například o zinek, omega3 mastné kyseliny u ryb, vitamin D, vitamin B12 a železo, které je z rostlinných zdrojů obtížně vstřebatelné [1, 2].

Rostlinné bílkoviny

Na rozdíl od živočišných jsou neplnohodnotné, jelikož vždy chybí alespoň jedna esenciální aminokyselina. Pro zajištění plnohodnotnosti rostlinných bílkovin je vhodné kombinovat jednotlivé zdroje, kdy při správné kombinaci těchto zdrojů dosáhneme vzájemným doplněním chybějících aminokyselin plnohodnotnosti, stejně jako u živočišných zdrojů. Podobně jako živočišné, i rostlinné bílkoviny obsahují zdraví prospěšné látky, které v živočišných zdrojích nenajdeme. Jedná se zejména o takzvané fytonutrienty, což je například vláknina, vitamin C, beta-karoten, resveratrol, vitamin E nebo kvercetin [1, 2].

Esenciální aminokyseliny

Jedná se o skupinu aminokyselin, které si naše tělo nedokáže samo vytvořit a jedinou možností, jak je doplnit je příjem ze stravy. Naše tělo navíc nedokáže tyto aminokyseliny skladovat do zásoby, nezpracované aminokyseliny, které jsou navíc, jsou jednoduše vyloučeny močí jako močovina. Proto je vhodné, aby byl příjem této skupiny aminokyselin pokud možno konstantní každý den. Podle obsahu esenciálních aminokyselin se dá také hodnotit kvalita proteinu. Platí zde pravidlo čím vyšší je podíl esenciálních aminokyselin k neesenciálním, tím kvalitnější protein. Mezi esenciální aminokyseliny patří:

Valin – součástí BCAA
Leucin – součástí BCAA
Isoleucin – součástí BCAA
Methionin – limitní aminokyselina u luštěnin
Fenylalanin
Lysin – častá limitní aminokyselina u obilovin
Threonin
Tryptofan [1, 2]

Důležité pojmy

Aminokyselinové skóre a limitní aminokyselina

Tento ukazatel slouží k posouzení kvality proteinu. Jako měřítko se udává takzvaná referenční bílkovina, což je bílkovina s optimálním zastoupením jednotlivých esenciálních aminokyselin. Obecně se jako referenční bílkovina udává vaječný bílek. Konkrétní bílkovina se porovná z hlediska jednotlivých aminokyselin podle vzorečku:

X/Y * 100=Z

X ... množství konkrétní aminokyseliny v testované bílkovině v g / 100 g čisté bílkoviny

Y ... množství stejné aminokyseliny v referenční bílkovině v g / 100 g čisté bílkoviny

Z ... aminokyselinové skóre

Tento výpočet se udělá pro každou aminokyselinu zvlášť a aminokyselina, která dosáhla nejnižšího číselného skóre, se označuje jako limitní. Dle Rubnerova zákona je tato aminokyselina limitní a její aminokyselinové skóre je zároveň aminokyselinové skóre testované bílkoviny. Čím je aminokyselinové skóre vyšší, tím je protein kvalitnější [3].

Biologická hodnota bílkovin

Biologická hodnota nám udává, kolik gramů proteinů může být vytvořeno ze 100g proteinů ze stravy. Stupnice pro hodnocení biologické hodnoty začíná na čísle 100, což představuje nejlepší možný výsledek a ze 100g proteinů přijatých stravou je naše tělo schopno vybudovat 100g proteinů vlastních. Biologická hodnota proteinu charakterizuje jeho kvalitu z pohledu nutrice. Jako dobrý příklad si uvedeme následující tabulku, kde je uvedena biologická hodnota některých potravin. Tabulka také potvrzuje obecný fakt, že rostlinné bílkoviny mají nižší biologickou hodnotu, než živočišné [2].

hodnoty

Obrázek 1: biologická hodnota některých potravin (zdroj: http://slideplayer.cz/slide/4097889/)

Doporučený příjem ve vztahu ke sportu

Kolem doporučeného příjmu bílkovin u sportovců panují mnohdy nejasnosti. Jedni jsou zastánci tvrzení, že nadměrný příjem bílkovin je škodlivý pro ledviny a játra, jiní se zase drží hesla čím víc, tím líp. Z bílkovin přeci rostou svaly, že? Pravda je někde uprostřed a dost podstatně se liší podle sportovní disciplíny, která je dominantní. Obecné pravidlo pro běžnou populaci je držet příjem bílkovin na hranici 12 – 15% z celkové přijaté energie. Dalším obecným doporučením je příjem bílkovin zhruba 0,8g/kg tělesné hmotnosti. Je potřeba si uvědomit, že tato hodnota je zprůměrována celosvětově i s rozvojovými zeměmi, kde je často příjem bílkovin minimální, ve vyspělých zemích je tato hodnota zpravidla vyšší. Maximální doporučovaná hodnota pro příjem je asi 1,8 – 2g/kg. Překročit i tuto hodnotu není také nijak velký problém a záleží ve velké míře na každém, jakou hodnotu je schopen tolerovat tak, aby se jednoduše cítil dobře a tréninkový progress byl pokud možno neustálý. Vyšší potřebu bílkovin (zhruba na maximální hranici) mají děti v období růstu, v období dospívání nebo kojící ženy spolu se sportovci trpící malnutricí (nedostatečný celkový energetický příjem). Vrcholový a výkonnostní sport obecně vyžaduje zvýšený příjem bílkovin. Riziko nedostatečného příjmu se často týká například sportovců vegetariánů (veganů), kteří nemají patřičné znalosti ohledně skladby jídelníčku a nedokáží tak pokrýt kompletní aminokyselinové spektrum. Pokud bychom stanovili obecná doporučení vztažená k charakteristice sportu, vypadala by asi takto:

Běžná populace – asi 0,8 – 1,2g/kg
Vytrvalostní sportovci – asi 1,2 – 1,6g/kg
Siloví sportovci – asi 1,2 – 1,7g/kg, přičemž vyšší hodnota platí zejména pro začínající sportovce
Vrcholoví a výkonnostní sportovci – až 2g/kg [1, 2]

Je konzumace vysokého množství bílkovin nebezpečná?

U běžné populace panuje spousta tvrzení, která udávají zvýšený příjem bílkovin jako hlavního viníka některých onemocnění. Bohužel se tento problém často netýká pouze laiků, ale i některých lékařů. Setkal jsem se s názory, kdy lékař zakazoval konzumaci syrovátkového proteinu s odůvodněním, že je to chemie podobná steroidům. Netřeba snad vysvětlovat, že podobná tvrzení spíše poukazují na nevzdělanost, než na oprávněné obavy. Mezi nejčastější obavy spojené s vysokým příjmem bílkovin patří zejména:

Negativní vliv na ledviny a játra
Osteoporóza
Dna
Rakovina střev

Ledviny a játra

Negativní vliv na ledviny byl odvozen od předpokladu, že vyšší rychlost takzvané glomerulární filtrace ledviny opotřebovává. Glomerulární filtrace je množství krve, která projde ledvinou za určitý časový interval (obvykle vztaženo za 1 minutu). Jídlo bohaté na bílkoviny sice zvyšuje rychlost GF, ale nehrozí žádné zdravotní riziko. Jako bezpečná hranice pro denní příjem bílkovin se uvádí až 3,5g/kg, což je poměrně obtížná hranice k dosažení.

Podobné názory, že vysoký příjem bílkovin škodí zdraví, se týkají i jater. Paradoxem je, že bílkoviny jsou nutné pro opravu jaterní tkáně a játra samotná využívají některé aminokyseliny jako zdroj energie. Například na studii provedené na pacientech trpících alkoholickým poškozením jater se zvýšený příjem bílkovin jevil jako velmi vhodný pro správnou funkci jater, zároveň také snížil úmrtnost. Řada odborníků se naopak domnívá, že vysokoproteinová strava je nutná pro léčbu poškození a onemocnění jater [1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].

Osteoporóza

Osteoporóza je nemoc, kdy dochází k řídnutí kostní tkáně, taková kost je pak křehká a snadno zlomitelná. Tento problém je typický pro starší populaci, kde jsou poměrně časté zlomeniny krčku nebo jiných kostí. Zásadní roli zde hraje vápník. Je běžnou skutečností, že populace důchodového věku nekonzumuje dostatečné množství bílkovin a jelikož je vápník často obsažen ve výrobcích, kde je současně vysoké množství bílkovin, problém je na světě. Souvislost vysokého příjmu bílkovin a osteoporózy vznikla na základě zvýšené hladiny vápníku v moči, vědci se tedy domnívali, že dochází k odvápňování kostí. Jelikož je vápník velmi důležitý minerál pro naše tělo, jeho koncentrace je důsledně kontrolována a náš organizmus si sám určí, kolik potřebuje pro zachování stálosti vnitřního prostředí (homeostáza) a kolik vyloučí. V případě, že je přísun bílkovin a vápníku vysoký, přebytek je jednoduše vyloučen močí. Tato skutečnost tedy není znakem odvápňování kostí a možného vzniku osteoporózy [11, 12, 13, 14, 15].

Dna

Tato nemoc je někdy také označována jako nemoc králů, jelikož bývá často spojována s nadmírou „dobrého“ jídla. Vysoký příjem bílkovin zde může i nemusí být důvodem vzniku tohoto onemocnění. Abychom si tuto nejasnost vysvětlili. Dna je problém, kdy se v krvi nachází zvýšená koncentrace kyseliny močové. Samotný problém spočívá v konzumaci purinů ze stravy, což jsou zejména uzeniny a různé pochutiny. Puriny se pak ukládají v kloubech, šlachách a okolních tkáních. Projevy jsou pak například nateklé a bolavé dolní končetiny. Spojitost zvýšeného příjmu bílkovin je nejasná zejména mnohým jiným možným rizikovým faktorům, které mohou toto onemocnění způsobovat. Jedná se například o metabolický syndrom, zvýšenou konzumaci alkoholu, léků, masa nebo slazených nápojů[16, 17].

Rakovina střev

Riziko vzniku rakoviny spolu s vysokým příjmem bílkovin souvisí asi podobně, jako dna. Nezáleží čistě tolik na otázce příjmu bílkovin, ale na skladbě jídelníčku celkově. Při přemíře nezdravých, průmyslově zpracovaných potravin ve vašem jídelníčku bude riziko vzniku rakoviny střev zcela určitě vyšší, než v případě, kdy je jídelníček složený z vhodných surovin, ale s vyšším příjmem bílkovin. Jistá souvislost tady ale je a to v případě, kdy jíme přebytek masa a nedostatek zeleniny, ovoce a obecně vlákniny [18].

Je jednorázové požití vysokého množství bílkovin nebezpečné?

V případě klasického racionálního jídelníčku se uvádí jednorázové bezpečné množství asi 20g bílkovin. Co se ale stane, když například držím přerušované hladovění a v jednom jídle přijmu i 50g bílkovin a více? V zásadě existuje jedno dobré pravidlo. Stejně jako proteinové přípravky i bílkoviny v mase, vejcích a jiných zdrojích mají svoji dobu stravitelnosti. V případě vydatného 250g steaku to bude třeba až 5 hodin, u vajec podobně. Problém může nastat tehdy, pokud v žaludku stále leží onen steak z oběda a my si dáme další jídlo plné bílkovin. Obsah žaludku je vytlačen novým jídlem do střeva, kde nestrávená potrava může způsobovat problémy. Pokud ale budete přemýšlet i nad dobou stravitelnosti, nehraje jednorázové množství bílkovin až takovou roli. Pokud si tedy na večeři při přerušovaném hladovění dám pořádnou flákotu masa a vím, že následujících 8 hodin nebudu jíst, nic se nestane.

Srovnání proteinových výrobků

Syrovátkový koncentrát

Tento druh proteinového nápoje patří mezi nejčastější. Obecnou výhodou syrovátkových protein je rychlá rozpustnost, dobrá vstřebatelnost a vysoká biologická hodnota. Syrovátkové proteiny obsahují velké množství aminokyselin s rozvětveným řetězcem (BCAA). Syrovátkové proteiny se vyrábí buďto sušením, což odstraní část sacharidů a tuků, tím pak vzniká syrovátkový koncentrát. Šetrnější metodou pro výrobu je takzvaná cross-flowmicrofiltration (CFM) přes keramické filtry při nízké teplotě, tím je zachována vysoká biologická hodnota proteinu. Obecně vzato je tato metoda výroby momentálně asi nejlepší volbou při koupi proteinu. Obvyklý obsah proteinu ve 100g je asi 80g čistého proteinu. Výhodou koncentrátu je poměrně přijatelná cena a již zmíněná vysoká biologická hodnota a obsah vitaminů a zdraví prospěšných látek, například pro střevní mikroflóru. Proteinový koncentrát je tedy dobrou univerzální volbou pro doplnění příjmu bílkovin například po tréninku nebo v průběhu dne místo svačiny. Doba vstřebání koncentrátu je asi 3 hodiny. Jedinou skutečností, na kterou je třeba brát zřetel je možná intolerance některých lidí na laktózu (koncentrát obsahuje mléčný cukr i tuk), u některých výrobců jsou navíc přidány trávící enzymy jako je například laktáza, což by mělo problémy eliminovat. Je tedy vhodné číst obal výrobku, případně se poradit s někým zkušenějším [2].